JPH0779341A - シェーディング補正制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源の温度や装置の動作開始時間に関係なく
常に良好なイメージ信号が得られるようにすること。 【構成】 イメージセンサ４の端部ビット１６をダミー
ビットとし、白基準の値をモニターし、そのモニタービ
ットの値により全体の各ビットの白レベルを予想するた
めの補正値を係数メモリ１２から選び、予め白レベルメ
モリ７に取り込んだ基準データ、すなわち、装置が冷え
ており、温度が最も低い状態に取り込んだデータに補正
係数を乗算し、各ビットの白レベルを予想することで光
源の温度，動作開始時間に関係せず、常に良好なイメー
ジ信号が得られるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機，ファクシミリ
装置等において使用される画像入力装置に関し、特に、
この画像入力装置において使用されるシェーディング補
正制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、画像入力装置においては、蛍光
灯等の光源を用いて原稿を照射し、原稿から反射等した
光をＣＣＤ等の読取素子を用いてイメージ信号に変換し
ている。このイメージ信号は、所定の閾値で二値化さ
れ、二値のイメージ信号として出力される。二値化のた
めの閾値は、通常、原稿の白地部分からの反射レベル、
すなわち、白レベルの半分の値とされる。

【０００３】ところで、蛍光灯等の線状の光源を用いた
場合には、中央部が明るく左右端が暗いという長さ方向
に関して光量の不均一を生じるため、読取素子の出力の
レベルもこの光量の不均一に対応したばらつきを生じ
る。このため、たとえば、画像の中央部に合わせて閾値
を設定し、この固定の閾値でイメージ信号を二値化する
と、画像の左右端部に対応するイメージ信号に対しては
閾値が高すぎることになり、原稿の画像の暗い部分が再
現されなくなる。

【０００４】そこで、原稿を読み込む前に原稿の白地や
基準白色板を読み込んで、予め光量のばらつきを測定
し、原稿を読み込む際に、この測定結果に基づいて閾値
を補正して常に最適な閾値が得られるようにしている。
このような補正はシェーディング補正と呼ばれる。

【０００５】ところが、上記光量のばらつきは固定され
たものではなく、温度によっても変化する。そこで、特
公平４−５５０１９号公報や特開昭５９−２０７７８２
号公報に開示されているように、装置の電源が投入され
てからの時間をモニターし、時間の経過に伴って変動す
る光源の明るさに対応したイメージ信号を記憶してお
き、走査を停止している間に記憶したイメージ信号に基
づいて、光源の明るさの変動を予測して補正制御を行う
方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載のシェーディング補正方法では、単純に電源が
投入されてからの時間に応じてシェーディング補正の補
正量を修正しているので、仮に一旦装置の電源が切れ
て、すぐに立ち上がったときには、正常にシェーディン
グ補正が行われないという問題があった。

【０００７】すなわち、いま装置が長時間使用状態にあ
り、一旦電源が切れ、すぐに立ち上がったとき、時間を
最初から測定し始め、経過時間に応じてシェーディング
補正の補正量を修正することになる。ところが、この修
正は、装置が冷却状態にあるときに電源を投入した場合
を想定しているので、光源が十分に温まっている状態で
は、予想する明るさの変動値が狂い、イメージ信号が正
しく得られない可能性がある。

【０００８】そこで本発明は、光源の温度や装置の動作
開始時間に関係なく常に良好なイメージ信号が得られる
ようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のシェーディング
補正制御方法は、前記目的を達成するため、原稿及びこ
の原稿の主走査方向の近傍に配置された第１の白基準部
材を光源からの光で照射し、前記原稿からの反射光を線
状のイメージセンサの略全体ビットにわたって結像さ
せ、且つ、前記白基準部材からの反射光を前記イメージ
センサの端部ビット上に結像させ、これらの反射光を光
電変換して前記原稿及び前記白基準部材に対応するイメ
ージ信号を生成し、装置の温度が比較的低温である装置
の動作開始時に前記イメージセンサにより該イメージセ
ンサの全長に対応して配置された第２の白基準部材を読
み取って得られたイメージ信号を基準白レベルとして記
憶し、装置が使用状態にあるときに前記イメージセンサ
の端部ビットにより前記第１の白基準部材を読み取って
得られたイメージ信号の白レベルを保持し、前記端部ビ
ットから得られた白レベルの値に応じて前記イメージセ
ンサの各ビットの白レベルの予想値を算出するための係
数を読み出し、この係数と前記基準白レベルの値を乗算
して白レベルの値を算出し、この白レベルの値に基づい
てシェーディング補正を行うことを特徴とする。

【００１０】また、本発明のシェーディング補正制御装
置は、原稿の主走査方向の近傍に配置された第１の白基
準部材と、前記原稿及び前記第１の白基準部材を照射す
る光源と、前記原稿からの反射光がその略全体ビットに
わたって結像され、且つ、前記第１の白基準部材からの
反射光が端部ビット上に結像され、これらの反射光を光
電変換して前記原稿及び前記第１の白基準部材に対応す
るイメージ信号を生成する線状のイメージセンサと、装
置の温度が比較的低温である装置の動作開始時に前記イ
メージセンサにより該イメージセンサの全長に対応して
配置された第２の白基準部材を読み取って得られたイメ
ージ信号を基準白レベルとして記憶する白レベル保持メ
モリと、装置が使用状態にあるときに前記イメージセン
サの端部ビットにより前記第１の白基準部材を読み取っ
て得られたイメージ信号の白レベルを保持する保持回路
と、前記端部ビットから得られた白レベルの値から前記
イメージセンサの各ビットの白レベルの予想値を算出す
るための係数が格納された係数メモリと、前記端部ビッ
トから得られた白レベルの値に応じて前記係数メモリか
ら読み出された係数と前記白レベル保持メモリに格納さ
れている基準白レベルの値を乗算して白レベルの値を算
出する乗算回路とを備え、この算出された白レベルの値
に基づいてシェーディング補正を行うことを特徴とす
る。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例に基づいて
本発明の特徴を具体的に説明する。

【００１２】図１は、本発明のシェーディング補正制御
装置の実施例を示すブロック図である。図中、蛍光灯１
は、矢印方向に移動する原稿２を照射するための光源で
あって、点灯してから安定状態になるまで徐々に明るさ
が増大する性質を具備するものである。更に、当該蛍光
灯１は点灯時における明るさの増大割合は、一般に点灯
時におけるフィラメントによる予備加熱等によって管球
の周辺部が大きく、管球の中央部では小さい特性があ
る。以上の如き特性を具備する蛍光灯１から放射された
光によって原稿２が照射される。そして、原稿２から反
射した光がレンズ３によって線状のＣＣＤ（電荷結合素
子）イメージセンサ４の受光面に結像され、当該ＣＣＤ
イメージセンサ４に読み出しのための制御信号を入力す
ることによって、アナログのイメージ信号が得られる。

【００１３】本実施例においては、図２のように、読み
取るべき原稿を載置する原稿載置台であるプラテンガラ
ス１４上の、原稿２が通過しない箇所、すなわち、原稿
２が載置される位置の主走査方向の近傍に、第１の白基
準部材として白基準テープ１５が貼付される。この白基
準テープ１５も原稿２と同様に蛍光灯１から放射された
光によって照射される。この白基準テープ１５の像もレ
ンズ３によりＣＣＤイメージセンサ４の端部ビット１６
に受光面に結像される。この白基準テープ１５の像が結
像するＣＣＤイメージセンサ４の端部ビットを、ここで
は白モニタービット１６と称する。なお、ＣＣＤイメー
ジセンサ４による走査、すなわち、主走査は、白モニタ
ービット１６から開始されるものとする。したがって、
ＣＣＤイメージセンサ４からは、白基準テープ１５を読
み取って得たイメージ信号に続いて原稿２の画像を読み
取って得たイメージ信号が出力される。

【００１４】ＣＣＤイメージセンサ４からのアナログの
イメージ信号は、Ａ／Ｄコンバータ５によって、例えば
８ビットのデジタルのイメージ信号に変換され、スライ
ス回路６に供給されると共に、原稿の白地部分、或い
は、白紙、或いはプラテンガラス１４上の画像読取部に
ＣＣＤイメージセンサ４の全長に対応して配置された白
基準 (図示せず) を読み取った所定の走査ラインのもの
が基準白レベルとしてメモリ７中に格納される。本明細
書では、この基準白レベルを得るための原稿の白地部分
等を第２の白基準部材と呼ぶ。基準白レベルのメモリ７
への書込は、装置の温度が比較的低温である装置の動作
開始時に行われる。また、白モニタービット１６の位置
に対応するデータが、すなわち、白基準テープ１５を読
み取って得たデータが保持回路１１で保持される。この
保持回路１１の出力は係数メモリ１２に供給される。

【００１５】この係数メモリ１２は、白モニタービット
１６の出力値に応じて、メモリ７に格納されている基準
白レベルを補正するための補正係数を格納するためのも
のである。以下、この係数メモリ１２の詳細について説
明する。

【００１６】図３は、ＣＣＤイメージセンサ４により第
２の白基準部材を読み取ったときの、ＣＣＤイメージセ
ンサ４のビット位置に対する白レベルの変化、及び、白
モニタービット値に対する白レベルの変化を示すグラフ
であり、横軸はＣＣＤイメージセンサ４によって走査さ
れる方向を示し、縦軸はＣＣＤイメージセンサ４から出
力されるイメージ信号の大きさを示す。

【００１７】図３のグラフはＣＣＤイメージセンサ４の
左右端よりも中央の方が明るく、また、温度が上昇する
に従って明るさが全体的に増大することを示している。
但し、蛍光灯１の点灯時間が経過するに従って、白レベ
ルは単調に増大するのではなく、周辺部の白レベルの増
大分の方が中央部の増大分よりも大きくなっている。こ
れは、蛍光灯１を点灯した直後では、点灯する際に予備
加熱としたフライメントからの熱によって周辺部が速く
加熱されることによって生じたものである。したがっ
て、シェーディング補正の際には、位置による明るさの
ばらつきだけでなく、温度変化による明るさのばらつき
を補正する必要がある。

【００１８】そこで、予め図３に示されるようなモニタ
ビットの出力のレベルと第２の白基準部材を読み込んだ
ときの各ビット位置の白レベルの値、すなわち、白基準
データとの関係を調べておく。そして、モニタービット
１６の出力のレベルが増大すると白基準データの中央部
と端部の差が小さくなるように、係数データを各ビット
ごとに設定する。すなわち、図４に示すように、モニタ
ービット１６の出力のレベルが増大したときに、ＣＣＤ
イメージセンサ４の中央部に比べて左右端部の方が係数
の変化が大となるように各ビットの補正係数を設定す
る。このようにして設定された補正係数が、係数メモリ
１２に格納される。

【００１９】この係数メモリ１２からは、白モニタービ
ット出力に対応した補正係数が選択されて乗算器１３に
送られる。メモリ７と係数メモリ１２のデータは乗算回
路１３で乗算されて白レベル信号が算出される。すなわ
ち、左右端部よりも中央部が高く、且つ、白モニタービ
ット出力が高くなるほと高くなる白レベル信号が算出さ
れる。そして、スライス回路６に供給されたイメージ信
号は、乗算回路１３で算出した白レベル信号の半分の値
をスライスレベルとして、２値のイメージ信号に変換さ
れて送出される。このとき、二値化のための閾値、すな
わち、スライスレベルは、ＣＣＤイメージセンサ４のビ
ットの位置及び白モニタービット出力に応じて動的に制
御されるので、光源の温度や装置の動作開始時間に関係
なく常に良好なイメージ信号が得られる。

【００２０】以上の如き手順により、たとえ電源をいっ
たん切り再度立ち上げ直したときでも、光源の温度が高
く中央部と端部の差が小さいときでも、モニタービット
１６の値により各ビットの白レベルを予想することがで
きるので、常に良好な２値化されたイメージ信号を得る
ことができる。

【００２１】なお、上述の実施例においては、スライス
回路６における二値化の閾値を白モニタービットの出力
に基づいて制御するようにしたが、図５に示すように、
除算回路８により、Ａ／Ｄコンバータ５からのイメージ
信号を乗算回路１３からの白レベル信号で除することに
より、イメージ信号のレベルを直接制御するようにして
もよい。

【００２２】

【効果】本発明においては、蛍光灯等の光源を用いて原
稿を照射し、該原稿から反射等した光をＣＣＤ等を用い
てイメージ信号に変換する際に、変動する光源の明るさ
に対応してモニタービットにより各ビットの白レベルを
予想し、この白レベルに基づいてシェーディング補正を
行っているので種々の条件の変動に拘わらず常に最適な
シェーディング補正を行うことができる。たとえば、こ
の予想された白レベルに基づいてイメージ信号をスライ
スするデータの補正を行うことにより、常に最適な閾値
で２値化が行われるようになり、光源の明るさの変動に
拘わらず良好なイメージ信号が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のシェーディング補正制御装置の実施
例を示すブロック図である。

【図２】 イメージセンサのモニタービットを説明する
ための模式図である。

【図３】 ＣＣＤイメージセンサ４により白基準部材を
読み取ったときの、ＣＣＤイメージセンサのビット位置
に対する白レベルの変化、及び、白モニタービット値に
対する白レベルの変化を示すグラフである。

【図４】 モニタービットの値と係数値との関係を示す
グラフである。

【図５】 本発明のシェーディング補正制御装置の他の
実施例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…蛍光灯、２…原稿、３…レンズ、４…ＣＣＤ、５…
Ａ／Ｄコンバータ、６…スライス回路、７…メモリ、８
…除算回路、１１…保持回路、１２…係数メモリ、１３
…乗算回路、１４…プラテンガラス、１５…白基準テー
プ、１６…モニタービット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿及びこの原稿の主走査方向の近傍に
   配置された第１の白基準部材を光源からの光で照射し、 前記原稿からの反射光を線状のイメージセンサの略全体
   ビットにわたって結像させ、且つ、前記白基準部材から
   の反射光を前記イメージセンサの端部ビット上に結像さ
   せ、これらの反射光を光電変換して前記原稿及び前記白
   基準部材に対応するイメージ信号を生成し、 装置の温度が比較的低温である装置の動作開始時に前記
   イメージセンサにより該イメージセンサの全長に対応し
   て配置された第２の白基準部材を読み取って得られたイ
   メージ信号を基準白レベルとして記憶し、 装置が使用状態にあるときに前記イメージセンサの端部
   ビットにより前記第１の白基準部材を読み取って得られ
   たイメージ信号の白レベルを保持し、 前記端部ビットから得られた白レベルの値に応じて前記
   イメージセンサの各ビットの白レベルの予想値を算出す
   るための係数を読み出し、 この係数と前記基準白レベルの値を乗算して白レベルの
   値を算出し、 この白レベルの値に基づいてシェーディング補正を行う
   ことを特徴とするシェーディング補正制御方法。
2. 【請求項２】 原稿の主走査方向の近傍に配置された第
   １の白基準部材と、 前記原稿及び前記第１の白基準部材を照射する光源と、 前記原稿からの反射光がその略全体ビットにわたって結
   像され、且つ、前記第１の白基準部材からの反射光が端
   部ビット上に結像され、これらの反射光を光電変換して
   前記原稿及び前記第１の白基準部材に対応するイメージ
   信号を生成する線状のイメージセンサと、 装置の温度が比較的低温である装置の動作開始時に前記
   イメージセンサにより該イメージセンサの全長に対応し
   て配置された第２の白基準部材を読み取って得られたイ
   メージ信号を基準白レベルとして記憶する白レベル保持
   メモリと、 装置が使用状態にあるときに前記イメージセンサの端部
   ビットにより前記第１の白基準部材を読み取って得られ
   たイメージ信号の白レベルを保持する保持回路と、 前記端部ビットから得られた白レベルの値から前記イメ
   ージセンサの各ビットの白レベルの予想値を算出するた
   めの係数が格納された係数メモリと、 前記端部ビットから得られた白レベルの値に応じて前記
   係数メモリから読み出された係数と前記白レベル保持メ
   モリに格納されている基準白レベルの値を乗算して白レ
   ベルの値を算出する乗算回路とを備え、 この算出された白レベルの値に基づいてシェーディング
   補正を行うことを特徴とするシェーディング補正制御装
   置。